PLC实验指导书.doc

现代机械工程基础实验1(机电方向)P L C部 分 实 验 指 导 书（适用机械工程及自动化专业）班级： 姓名： 学号： 2014年6月课题：加工中心轮式刀库控制系统设计一、实验目的 通过对一个加工中心刀库的控制程序的设计，熟悉基于PLC的中小型控制系统的设计，掌握其设计方法和设计思路，为今后工作中PLC的应用打下基础。二、实验要求1、刀库容量为10把（09），均匀周向分布于一个轮式刀库中。2、控制要求：A、 初始状态 默认为基准位（0位）在取刀位，取消手动调整部分操作。B、 输入刀号 按清除键后输入取刀号，用刀号按钮按下次数表示取刀号，如取2号刀则按按钮2次，当按下次数超过9次，刀号清零进入下一次循环。C、 取刀路线优化与取刀输入取刀号后，按下启动按钮，首先依据转角最小的原则判断刀库的转向，然后刀库旋转至被取刀号位对准取刀位停止，并且启动5秒内不接受取刀指令。D、 数码显示 输入刀号时，利用数码管显示刀号；按下启动按钮后数码管即时显示对准取刀位的刀位号。按清除键时数码管显示0。E、 暂停 取刀过程中按下暂停键，刀库停止旋转，按启动键刀库继续运行。F、 取刀路线优化具有即时功能，既根据刀库现在的位置判断下一次取刀时的转向。如图：a) b)图1刀库若处于a 图中位置，则此时若取04号刀，刀库应正转，若取59号刀，刀库应反转。当刀库处于b 图中位置，则此时若取69，0号刀，刀库应正转，若取14号刀，刀库应反转。（x-y）的结果取个位然后判断是否大于5G、自动选刀控制原则演示系统的刀库容量为10把刀具，其编号为09，沿转盘的周向均匀分布，如图所示。根据要求，指定刀具自动转至换刀位置(取刀口)。为提高取刀效率，按路径最短原则取刀，即要求换刀时按最小旋转角(180)转动。“设定取刀号”减去“现值刀号”，如果其值大于5，则确定刀库盘转动的方向为正向，否则反转。例如：设定取刀号为9，现值刀号为3，则9-3=6 5，置正转标志(刀库将正转144)；若设定取刀号为6，现值为3，则6-3=3 5，置反转标志(刀库将反转108)；如果设定取刀号为1，现值为3，则1-3=-25，置正转标志(正转72)，由于85，经小于半数处理，10-8=2。小于半数处理的目的是使刀库盘转动的角度小于180。图2 刀库示意图三、实验装置此次实验，我们利用一个模拟刀库实验装置完成程序调试，此装置利用直流减速电机作为刀库驱动，利用刀库盘上打孔的方式表示刀位，光电开关取刀库转位信号，数码管显示刀号（注：如果使用没有安装光电开关的实验板模拟可采用“手动按钮key5”进行模拟）。图3 刀库系统原理图示例图4 刀库系统接线图示例四、实验过程及时间安排 此次实验程序较长，难度较大，建议使用分段编程调试的方法，将程序分为显示清零复位，选刀位显示，取刀线路优化，旋转过程中的刀位显示等多个程序段分别依次编程调试。 时间安排为1周：分析课题及系统选型1天；系统原理图及程序框图分析及设计1天；程序设计与调试2天；综合调试、结果分析撰写实验报告1天。五、实验报告1、整理出控制程序梯形图。2、总结程序编写和调试中的经验和体会。注：为方便连线，统一输入输出分配：输入： 清除键 X00(KEY1)取刀按钮 X01(KEY2)启动按钮 X02(KEY3)暂停键 X03(KEY4)光电开关输入 X04(KEY5)输出： 数码管显示 Y0-Y3 （当Y0Y3分别对应0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001时数码管对应显示09）电机正反转 F2-F3 （正转时F2为ON,F3为OFF；反转时F3为ON, F2为OFF）。按键作用：清除使数码管显示为零(并认为刀盘现在0工位)。输入按键次数代表想要输入的工位号。启动